５月度その１５ 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ホノルルHONの地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17Wとの波形3日間を比較する！
世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ホノルルHONの地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17Wとの波形3日間を比較する！
世界各地の北方磁場強度測定です、今回はホノルルHONです
中央値が300km付近にあるfoF2値マップは磁力線高度2,000km以下の地点についてのみ示しています、HONの高度340kmは該当します
お付き合い頂ければ幸いです
まず、オゾン層と電離圏とバンアレン帯です
図a：成層圏オゾン層 [気象庁 | オゾン層とは]さんより
オゾン分布ピークは高度20〜30kmに当ります
図b：電離圏 [ユーザーガイド | 電離圏 | 宇宙天気予報] さんより：
密度X軸はLogスケールである事に注意！
Y軸は磁気赤道上空と思われます（但しブログ追加のGOES衛星は地軸赤道上空）
南緯30度西経60度を中心とするブラジル磁気異常では、地磁気が弱く内帯の端は高度200km程度まで降下しています
これより太陽に向かって上空ですと約9万kmの所に太陽風と地球磁気圏のぶつかり合うバウショック、約38万kmに月、約150万kmのラグランジュL1ポイントではDSCOVER衛星が太陽風を観測しています
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１．世界観測点マップと磁気赤道上の磁力線高度マップです
まず、世界まとめマップから全体の位置関係の把握です
図１：世界観測点マップ
中央横の緑ドットラインが、磁気赤道_2021です
図２：各観測点の磁気赤道上の磁力線高度マップ
高度300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト、3,000kmに電子ベルト（図cより）
２．ホノルルHON３年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフとfoF2値マップです
観測期間は、2019年5月2日から2022年4月30日の3年（365x3日）です
図３：
Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています
このグラフに表示された有効日データのみを使って24時間の最小値・最大値出現時刻と回数の統計グラフをとると、
図４：
凡例にあります「● ピーク数=1+1」は：
第１ピークはマジェンダで1ヶ所のみ、第２ピークはシアンでこれも1ヶ所（合計でピーク数は2）
ピーク定義は、平均値を少なくとも２h連続して超えるパターンであって、かつ1hでも平均値を下回ればそのピークは脱出した、としています
マジェンダはゼロ検出が離散的ですが3hあり、24h振動しているものと思われます
HONマジェンダの疑問点は第１ピークがLT13.5時台に来る事で、低緯度でLT午後に来るのはHONのみです
この原因は未だ分かりません、マジェンダ原因は成層圏オゾン層の常磁性である、としていますので昼間オゾン生成時間がHONでは数時間遅れる、となりますが、、、
一方シアンですが、ピーク定義を外せば上に凸が２ヶ所あり、12h潮汐振動している事を伺わせます
この高度340kmですと、シアン原因は電離圏F/F2層の電子ジャイロ運動であるとしていますので、夜間F層が効いている、となります
foF2値マップです
図５：HON第１ピーク13.5時台中央値14.0時のUT表示00:30時です
図６：HON第２ピーク21.5時台中央値22.0時のUT表示08:30です
３．ホノルルHONとG17Wの波形3日間とFFT結果です
ホノルルHONがオレンジ、G17Wがシアンです
図７：
HONオレンジは不思議な波形です
最大値ですが、二日目のピークがLT13.5時台にピークを付ける代表例なのでしょう
最小値の方は特徴的なダウンシュートは見られず、少しでも小さい値が出ればその日の最小値となりますので、結果図４のシアン分布となるのでしょう
図７の波形よりG17WのパワーFFTスペクトルを取ると、
図８：
GOESでは常に24h成分が強力に強く出ます、GOESの24hカウントグラフで第1ピークがマジェンダなので凡例に●を示します
図７よりホノルルHONのパワーFFTスペクトルを取ると、
図９：
驚きのスペクトル、72h>24h>12hとなっています！
これはHONの特徴でしょうか？
72h成分が最も強いのがこの３日間だけの事であるのかどうか、いずれ分かると思います
中間のまとめ：
１．HONは低緯度では特異的な存在で、まず第１ピークマジェンダがLT13.5時台に観測される特徴があります
原因は分かりません、この領域ではオゾン層の発達生成が遅れるのかな？とは思っております
図７の波形も特徴的です
２．HONの最小値シアン分布を見ると（図４）12h/8h潮汐振動しているように見えます
この場合は、昼間F2層だけでなく夜間F層（図b）に潮汐振動が伝わっている、と考えられます
尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で各地磁気データを世界の各観測点さんからダウンロード、
GOESデータはNOAAさん [GOES Magnetometer | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] からダウンロード、
foF2世界マップはオーストラリア政府Space Weather Serviceさん [SWS - Global HF - Ionospheric Map] からスクショしています
ここに皆々さま方に深く感謝申し上げます
以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました
感謝です！
